液壓與氣動技術項目教程-武威課件項目六 組建液壓基本回路

項目六組建液壓基本回路液壓傳動系統(tǒng)都是由一些液壓基本回路組成的。基本回路：是能夠完成某種特定控制功能的液壓元件和管道的組合。按功能可分為：用來控制執(zhí)行元件運動方向的方向控制回路；用來控制系統(tǒng)或某支路壓力的壓力控制回路；用來調(diào)節(jié)執(zhí)行元件運動速度的調(diào)速回路；用來控制多缸運動的多缸運動回路等。

任務1方向控制回路

任務詳解：1.能闡述方向控制回路的工作原理及組成特點2.了解方向控制回路的應用

6.1.1換向回路

換向回路只需在動力元件與執(zhí)行元件之間采用普通換向閥。

6.1.2鎖緊回路

鎖緊回路是通過切斷執(zhí)行元件進油、出油通道而使執(zhí)行元件準確的停在確定的位置，并防止停止運動后因外界因素而發(fā)生竄動。任務2壓力控制回路任務詳解：1.能闡述壓力控制回路的工作原理2.熟悉各種壓力控制回路的組成特點及應用

6.2.1調(diào)壓回路

調(diào)壓回路的作用是控制系統(tǒng)整體或某部分的壓力，使其保持恒定或限定系統(tǒng)的最高壓力。一般用溢流閥來實現(xiàn)這一功能。

6.2.1調(diào)壓回路

a）單級調(diào)壓b）二級調(diào)壓c）多級調(diào)壓

圖6-3調(diào)壓回路6.2.2減壓回路

系統(tǒng)某一局部支路要求獲得低于系統(tǒng)調(diào)定壓力值時,可采用減壓回路，如機床的夾緊、定位、潤滑及控制油路等。

6.2.3增壓回路

單作用增壓缸的增壓回路

雙作用增壓缸增壓回路

執(zhí)行元件在工作循環(huán)的某一階段內(nèi)，需要保持一定壓力時，則應采用保壓回路。

6.2.4保壓回路

利用蓄能器的保壓回路

利用液壓泵的保壓回路6.2.4保壓回路

用液壓泵的保壓回路用液控單向閥的保壓回路6.2.5卸荷回路

卸荷回路是使液壓泵在接近零壓的工況下運轉(zhuǎn)，以減少功率損失和系統(tǒng)發(fā)熱，延長液壓泵和電動機的使用壽命。用平衡閥（單向順序閥）的平衡回路用液控單向閥鎖緊的平衡回路

任務3速度控制回路任務詳解：能闡述各速度控制回路的工作原理熟悉各種速度控制回路的組成特點及應用任務3速度控制回路速度控制回路是討論液壓執(zhí)行元件速度的調(diào)節(jié)問題的基本回路。按調(diào)速方式的不同主要有以下三種調(diào)速回路：定量泵節(jié)流調(diào)速回路變量泵（或變量馬達）容積調(diào)速回路容積節(jié)流調(diào)速回路6.3.1節(jié)流調(diào)速回路

回路組成:由定量泵，流量控制閥（節(jié)流閥、調(diào)速閥等），溢流閥，執(zhí)行元件。分類:按流量控制閥安放位置的不同分三種：進油節(jié)流調(diào)速回路回油節(jié)流調(diào)速回路旁路節(jié)流調(diào)速回路

1.進油節(jié)流調(diào)速回路

2.回油節(jié)流調(diào)速回路

進、回油節(jié)流調(diào)速回路的不同之處：回油節(jié)流調(diào)速回路節(jié)流閥在回油路上，回油腔有一定背壓，故液壓缸能承受負值負載，且運動速度比較平穩(wěn)；進油節(jié)流調(diào)速回路若要達到同樣效果，須在回油路上安裝背壓閥?；赜凸?jié)流調(diào)速回路中，油液經(jīng)節(jié)流閥發(fā)熱后回油箱冷卻，對系統(tǒng)泄漏影響小。回油節(jié)流調(diào)速回路中若停車時間較長，回油腔油液會泄漏回油箱，啟動時會造成啟動瞬間液壓缸前沖的現(xiàn)象；對進油節(jié)流調(diào)速回路，只需在啟動時，關小節(jié)流閥即可改變啟動性能。結論：這種回路適用于低速、小負載、負載變化不大和對速度穩(wěn)定性要求不高的小功率場合。3.旁路節(jié)流調(diào)速回路溢流閥的調(diào)節(jié)壓力應大于回路正常工作壓力，在這種回路中，缸的進油壓力p1等于泵的供油壓力pB，溢流閥的調(diào)節(jié)壓力一般為缸克服最大負載所需的工作壓力p1max的1.1~1.3倍。定量泵輸出的流量qB，一部分q1進入液壓缸，一部分qT通過節(jié)流閥流回油箱，無溢流，溢流閥作安全閥作用，以防過載。

4.采用調(diào)速閥的節(jié)流調(diào)速回路

在節(jié)流閥調(diào)速回路中，當負載變化時，因節(jié)流閥前后壓力差變化，通過節(jié)流閥的流量均變化，故回路的速度負載特性比較差。若用調(diào)速閥代替節(jié)流閥，回路的負載特性將大為提高。調(diào)速閥可以裝在回路的進油、回油或旁路上。負載變化引起調(diào)速閥前后壓差變化時，由于定差減壓閥的作用，通過調(diào)速閥的流量基本穩(wěn)定。6.3.2容積調(diào)速回路功用：通過改變液壓泵或液壓馬達的排量來調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的速度。特點：由于沒有節(jié)流損失和溢流損失，回路效率高，系統(tǒng)溫升小，適用于高速、大功率調(diào)速系統(tǒng)。分類：按油路循環(huán)方式不同，容積調(diào)速回路有開式回路和閉式回路兩種。6.3.2容積調(diào)速回路分類：按油路循環(huán)方式不同，容積調(diào)速回路有開式回路和閉式回路兩種。開式循環(huán)容積調(diào)速回路閉式循環(huán)容積調(diào)速回路6.3.2容積調(diào)速回路閉式回路多為泵—馬達回路，按變量元件的不同，常分為三種形式：變量泵—定量馬達回路定量泵—變量馬達回路變量泵—變量馬達回路1.變量泵-定量液壓執(zhí)行元件的容積調(diào)速回路變量原理：通過改變泵的排量Vp以實現(xiàn)調(diào)速。速度特性：nM=nBVB/VM表明馬達的轉(zhuǎn)速nM與變量泵VB的排量成正比

.轉(zhuǎn)矩特性：TM=VMΔp/2π由于Δp取決于負載轉(zhuǎn)矩，不隨調(diào)速而變化，當負載恒定時，馬達輸出轉(zhuǎn)矩TM理論上是恒定的，回路常稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速回路。功率特性：PM=TM2πnM=TM2πnBVB/VM表明輸出功率PM與變量泵VB的排量成正比。2.定量泵-變量馬達容積調(diào)速回路變量原理：通過改變馬達的排量VM以實現(xiàn)調(diào)速。速度特性：nM=nBVB/VM表明馬達的轉(zhuǎn)速nM與變量馬達的VM的排量成反比

.轉(zhuǎn)矩特性：TM=VMΔp/2π表明馬達輸出轉(zhuǎn)矩TM與變量馬達的VM的排量成正比。功率特性：PM=TM2πnM=ΔpnBVB

＝ΔpqB由于Δp不隨調(diào)速而變化，qB也為常

數(shù)，故該回路為恒功率調(diào)節(jié)。其它：該調(diào)速回路，如果用變量馬達來換向，在換向的瞬間要經(jīng)過“高轉(zhuǎn)速—零轉(zhuǎn)速—反向高轉(zhuǎn)速”的突變過程（輸出轉(zhuǎn)矩發(fā)生變化）所以,不宜用變量馬達來實現(xiàn)平穩(wěn)換向且調(diào)速范圍小，故很少單獨使用。3.變量泵-變量馬達容積調(diào)速回路

調(diào)速過程：低速段：先將馬達排量調(diào)至最大，用變量泵調(diào)速，相當于變量泵—定量馬達回路。處于恒轉(zhuǎn)矩狀態(tài)（恒轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)），同時因馬達排量最大，馬達能獲得最大輸出轉(zhuǎn)矩，高速段：泵達到最大排量，用變量馬達調(diào)速，相當于定量泵—變量馬達回路。馬達處于恒功率狀態(tài)（恒功率調(diào)節(jié)）。調(diào)速范圍：由于泵和馬達的排量都可調(diào)，擴大了調(diào)速范圍。

式中6.3.3容積節(jié)流調(diào)速回路

容積節(jié)流調(diào)速回路用壓力補償泵供油，用流量控制閥調(diào)定進入或流出液壓缸的流量來調(diào)節(jié)液壓缸的速度；并使變量泵的供油量始終隨流量控制閥調(diào)定流量作相應的變化。這種回路無溢流損失，效率較高，速度穩(wěn)定性比容積調(diào)速回路好。6.3.4快速運動回路功用：

使執(zhí)行元件獲得盡可能大的工作速度，以提高生產(chǎn)率或充分利用功率。1.液壓缸差動連接快速運動回路差動連接與非差動連接的速度之比為：v3/v1＝A1/(A1-A2)在差動回路中，泵的流量和缸的有桿腔排出的流量合在一起流過的閥和管道應按合成流量來選擇規(guī)格，否則會導致壓力損失過大，泵空載時供油壓力過高。2.采用蓄能器的快速運動回路

采用蓄能器的目的是用流量較小的液壓泵實現(xiàn)快速運動。當系統(tǒng)需要短時大流量供油時，液壓泵1和蓄能器4同時向液壓缸供油。3.雙泵供油快速運動回路

快速運動時，液壓泵1和泵2一起向系統(tǒng)供油；工作行程時，系統(tǒng)壓力升高，打開卸荷閥4使大流量泵1卸荷，只由泵2向系統(tǒng)供油。6.3.5速度換接回路

功用：

用于切換執(zhí)行元件的速度。換接過程要求平穩(wěn)，換接精度要求高。按切換前后速度的不同，有快速－慢速、慢速－慢速的換接。1.快速-慢速的換接回路

將行程閥改用電磁閥，通過擋塊壓下電氣行程開關來操作，也可實現(xiàn)快慢速換接。用行程閥來控制的快慢速換接回路2.兩種工作進給速度的換接回路

1)調(diào)速閥并聯(lián)速度換接回路兩個進給速度可以分別調(diào)整，互不影響。2.兩種工作進給速度的換接回路

2)調(diào)速閥串聯(lián)速度換接回路只能用于第二進給速度小于第一進給速度的場合，故調(diào)速閥3的開口小于調(diào)速閥2。回路速度換接平穩(wěn)性好。

任務4多缸動作回路

任務詳解：能闡述各多缸動作回路的工作原理熟悉各種多缸動作回路的組成特點及應用

任務4多缸動作回路

順序動作回路同步回路互不干擾回路6.4.1順序動作回路功用：使幾個執(zhí)行元件嚴格按照預訂的順序動作的回路。分類：按控制方式不同，順序動作回路分為壓力控制和行程控制兩種方式。

1.行程控制的順序動作回路

行程換向閥控制的順序動作回路回路動作可靠，但改變動作順序難。1.行程控制的順序動作回路用行程開關和電磁換向閥控制的順序動作回路調(diào)整擋塊可調(diào)整缸的行程，通過電控系統(tǒng)可改變動作順序。

2.壓力控制的順序動作回路

利用液壓系統(tǒng)工作過程中的壓力變化來使執(zhí)行元件按順序先后動作。順序閥控制的順序動作回路動作順序：①缸A右進②缸B右進③缸B退回④缸A退回

6.4.2同步回路

能保證系統(tǒng)中兩個或多個執(zhí)行元件在運動中以相同的位移或相同的速度的回路稱為同步回路，前者為位置同步，后者為速度同步。功用:

在單泵多缸的系統(tǒng)中，液壓缸的有效工作面積可能相同，但運動時，各缸所克服負載、摩擦阻力、泄漏、制造質(zhì)量和結構變形上的差異，不能使各缸同步動作，同步回路的作用就是通過克服這些影響，使它們做到同步。

1.采用調(diào)速閥的同步回路

通過調(diào)整兩個調(diào)速閥的開口